Навигация
Что представляют собой пластинчатые теплообменники
Независимо от исполнения, обе конструкции аппаратов – разборная и паяная – имеют схожую компоновку. Она предусматривает формирование пакета из штампованных металлических пластин с гофрированной поверхностью. Плоские теплообменные элементы располагаются параллельно на небольшом расстоянии друг от друга, образуя узкие каналы для прохода теплоносителей. При этом потоки нагреваемой и греющей сред чередуются, чем и обеспечивается передача тепловой энергии.
Рифление пластин может быть более или менее выраженным, выполняться под тупым или острым углом, иметь симметричный или ассиметричный рисунок. Все это в совокупности определяет степень турбулентности потока, гидравлическое сопротивление, интенсивность теплопередачи и склонность к засорению каналов. Поэтому для систем с разными рабочими характеристиками и требованиями пакет формируется индивидуально.
Кроме особенностей гофрирования, при выборе пластинчатого теплообменника учитывают физические свойства металла, поскольку агрессивность сред может различаться. Вдобавок в теплоносителе возможно присутствие примесей. С учетом этого применяют нержавеющую сталь (AISI 316, AISI 316L, AISI 304), титан, никелевый сплав Hastelloy или другие материалы с подходящей теплопроводностью и стойкостью к механическим и химическим воздействиям.
Конструкция паяных и разборных теплообменников может содержать различное количество пластин, чем определяется общая теплообменная площадь, а значит, и тепловая мощность модели. От типоразмера и числа элементов зависят и внешние габариты аппарата, что имеет особое значение при интеграции устройства в существующее оборудование или систему.
Чем отличаются паяный и разборный аппараты
Несмотря на схожую компоновку и одинаковый принцип работы, между теплообменниками в паяном и разборном вариантах есть существенные различия.
Конструкция
Паяный теплообменный аппарат представляет собой неразборное, сварное устройство, у которого металлические пластины соединены между собой медным, никелевым или другим припоем. Это обуславливает отсутствие резиновых уплотнений, компактность и легкость теплообменника. В то же время паяные модели не способны адаптироваться под изменяющиеся нагрузки и требуют однозначной замены при модернизации системы.
Разборные пластинчатые модели состоят из отдельных пластин, которые стянуты болтами в раме. Между смежными элементами установлены уплотняющие прокладки, обеспечивающие герметичность пакета и разделение сред. Такое решение более габаритно за счет крепежа и рамной конструкции, состоящей из верхней и нижней направляющей и двух плит: прижимной и неподвижной. Огромный плюс разборного варианта – способность подстраиваться под ситуацию, путем добавления или снятия пластин.
Обслуживание и ремонт
Паяные модели не подлежат разборке, поэтому обслуживание ограничено внешней очисткой или промывкой химическими составами. Непосредственный доступ к поверхности пластин отсутствует. В случае значительных загрязнений или повреждений, требуется замена всего устройства. Вместе с тем аппараты на пайке меньше подвержены утечкам, из-за отсутствия уплотнений.
Разборные устройства легко очищать, путем поэлементного съема пластинчатых элементов и визуального контроля очистки. Кроме того, это позволяет заменить изношенные уплотнения, поврежденные пластины, тем самым восстановить начальную эффективность без покупки нового аппарата. При эксплуатации главное – регулярно контролировать состояние прокладок и вовремя их заменять.
Гидравлическое сопротивление
Паяные пакеты пластин имеют более узкие каналы, что может повышать гидравлическое сопротивление. По этой причине предъявляются особые требования к отсутствию примесей в теплоносителе. Разборные конструкции имеют каналы большей ширины, что снижает сопротивление движению потока и делает аппараты менее чувствительными к вязкости и загрязнениям сред.
Технические характеристики
Паяное исполнение обеспечивает несколько большую эффективность теплового обмена, по сравнению с разборным вариантом. Это обусловлено меньшей шириной каналов и тонкими пластинами. Кроме того, использование припоя вместо эластичных, склонных к старению уплотнений, расширяет диапазон рабочих характеристик в отношении давлений и температур. Если разборные теплообменники стандартно ограничены параметрами 25 бар и +200 °С, то паяные могут выдерживать заметно большие нагрузки.
Когда лучше выбрать паяный, а когда разборный теплообменник
Паяные теплообменные аппараты предпочтительны для систем, где важны компактность и высокая эффективность теплообмена. Их основные области применения:
- отопление и горячее водоснабжение – используются в котлах, тепловых насосах; подходят для передачи тепла между чистыми средами: водой или антифризом
- вентиляция и кондиционирование воздуха – применяются в чиллерах, фанкойлах и системах рекуперации тепла; эффективны для теплообмена между хладагентами и водой
- холодильная техника – служат в качестве испарителей и конденсаторов в холодильных установках; работают с хладагентами и маслами
- пищевая промышленность – участвуют в процессах пастеризации, охлаждения и нагрева жидкостей; используются только для чистых сред
Разборные пластинчатые теплообменники применяют в регулярно обслуживаемых системах и на объектах с перспективой модернизации. Это практически универсальный вариант, который подходит для обустройства котельных, тепловых пунктов, решения промышленных задач нагрева и охлаждения, работы с жидкими и газообразными средами разной степени агрессивности.